JP5094642B2 - Image processing apparatus and control method and program thereof - Google Patents
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Description
本発明は、たとえばスキャナを用いてコピーや送信処理を実行する画像処理装置及び画像処理方法ならびにプログラムに関し、特に超解像技術を用いた画像処理装置及び画像処理方法ならびにプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a program that execute copying and transmission processing using, for example, a scanner, and more particularly to an image processing apparatus, an image processing method, and a program that use super-resolution technology.
近年、原稿画像をスキャナで読み取り、読み取った画像データを使って複写するデジタルコピアや、画像データを分析しで文章データに変換する画像処理システムなどが存在する。CCDやCISなどの画像センサを用いたスキャナは、読み取り素子の特性や光学処理のばらつきなどから、読み取り解像力、即ち、スキャナ部の変調伝達関数(MTF)が個体毎に相違することがある。 In recent years, there are digital copiers that read original images with a scanner and copy them using the read image data, and image processing systems that analyze image data and convert it into text data. A scanner using an image sensor such as a CCD or CIS may have a different reading resolution, that is, a modulation transfer function (MTF) of the scanner unit for each individual due to characteristics of a reading element and variations in optical processing.
MTFが低い場合、小さい文字など、高精細であるべき画像オブジェクトの品質が劣化し、スキャナで読み取られた文字が読み取れなかったり、文字がつぶれたりする。そのため、読み取った画像データに基づいて行う光学文字認識(OCR)でも、文字の抽出に失敗したりする場合がある。 When the MTF is low, the quality of an image object that should be high definition, such as a small character, is deteriorated, and the character read by the scanner cannot be read or the character is crushed. For this reason, character extraction may fail even in optical character recognition (OCR) performed based on the read image data.
従来、各画像処理装置メーカーは、スキャナのMTFに対して品質基準を設け、基準を満たすスキャナ装置のみを製品として出荷している。 Conventionally, each image processing apparatus manufacturer sets a quality standard for the MTF of the scanner and ships only a scanner apparatus that satisfies the standard as a product.
また、解像力の低下した画像について、画像処理による補正を行ってMTFをあげようとする試みも行なわれている。この補正はMTF補正と呼ばれ、いろいろな方法が提案されている。 Attempts have also been made to increase the MTF by performing image processing correction on an image with reduced resolution. This correction is called MTF correction, and various methods have been proposed.
例えば、特許文献1では、MTF補正チャートを使って、MTF補正パラメータを算出してMTFフィルタを求めることで、MTFの補正を行っている。特許文献2では、RGBの各チャネルのMTFのばらつきを抑える為に、CCDのピント調整および空間フィルタのフィルタ係数を調整することでMTFの調整を行なっている。特許文献3では、地紋パターンの読み取りに対応し、読み取られた画像データの網点パターンの検出度合いによって、当該画像データのMTFを補正することで、地紋成分の保持を試みている。 For example, in Patent Document 1, MTF correction is performed by calculating an MTF correction parameter and obtaining an MTF filter using an MTF correction chart. In Patent Document 2, in order to suppress variation in MTF of each RGB channel, MTF adjustment is performed by adjusting the focus of the CCD and the filter coefficient of the spatial filter. In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688, the copy-forgery-inhibited pattern pattern is read, and an attempt is made to hold the copy-forgery-inhibited pattern component by correcting the MTF of the image data according to the detection degree of the halftone dot pattern of the read image data.
一方、解像力を補正する技術として、低い解像度の画像を複数枚用いて解像度を向上させる「超解像」という技術が存在する(たとえば特許文献4等参照)。超解像処理とは、ひとつの画像から得られた複数の位相の異なる画像データを用いてサブピクセルの抽出を行い、解像度の高い画像を生成する技術である。サブピクセルの抽出の精度が向上すれば、より高い解像度の画像を得ることができる。抽出されるサブピクセルの精度は、採用する、位相の互いに異なる低解像度画像データの数が多ければ、それだけ高くなる。
上述したような、従来の画像フィルタによるMTF補正では、画像データそのものの解像度が上がるわけではないため、MTFの補正には限界があった。また、複数のスキャナを使ったシステムにおいては、スキャナごとのMTFのばらつきに起因して、読み取られた画像データに対する処理結果が異なる場合があるという問題があった。たとえば、ある原稿画像をあるMFPでOCR処理した結果と、同じ原稿画像を同一機種の別のMFPでのOCR処理した結果とが一致しないことがあった。これは、スキャナの個体差によりMTFが異なる為であった。 In the MTF correction using the conventional image filter as described above, the resolution of the image data itself does not increase, so that there is a limit to the MTF correction. Further, in a system using a plurality of scanners, there has been a problem that processing results for read image data may differ due to variations in MTF for each scanner. For example, the result of OCR processing of a certain document image by a certain MFP may not match the result of OCR processing of the same document image by another MFP of the same model. This is because the MTF varies depending on the individual difference of the scanner.
さらに、スキャナ部を使い続けているうちに、光源や画像センサの素子の経時変化によりスキャナのMTFが低下するという問題もある。経時変化によるMTFの低下により、ひとつの原稿画像に対する読み取り処理の結果も、経時変化する。たとえば、新品の時には認識できた文字情報が、時間がたつと読み取れなくなり、認識エラーが増えるなどという問題があった。 Furthermore, there is also a problem that the MTF of the scanner is lowered due to aging of the light source and image sensor elements while the scanner unit is continuously used. Due to the decrease in MTF due to the change over time, the result of the reading process for one document image also changes over time. For example, there is a problem in that character information that can be recognized when it is new cannot be read over time and recognition errors increase.
本発明は上記従来例に鑑みて成されたもので上述した問題を解決することを目的とする。詳しくは、第1に、スキャナのMTFの個体差を超解像処理によって解消することを目的とする。第2に、MTFの個体差を超解像処理によって解消することで、個体に関係なく最適な画像を得ることができる画像処理装置を提供することを目的とする。第3に、複数の画像読取装置が導入されている場合に、各装置間のMTFを一定とし、読み取り結果のばらつきを抑え、どの画像読取装置で読み取ったMTFも一定になるような画像処理装置を提供することを目的とする。第4に、経時変化によりMTFの変化を抑制し、MTFが安定した画像処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above conventional example, and an object thereof is to solve the above-described problems. Specifically, the first object is to eliminate individual differences in MTF of the scanner by super-resolution processing. Secondly, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can obtain an optimum image regardless of an individual by eliminating individual differences in MTF by super-resolution processing. Third, when a plurality of image reading apparatuses are introduced, the MTF between the apparatuses is constant, the variation in the reading result is suppressed, and the MTF read by any image reading apparatus is constant. The purpose is to provide. A fourth object of the present invention is to provide an image processing apparatus that suppresses changes in MTF due to changes over time and stabilizes the MTF.
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を備える。本発明は、第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを出力するスキャナ手段と、
前記スキャナ手段により出力された前記第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度を有する画像データを生成する超解像処理を実行する超解像処理手段と、
前記スキャナ手段の解像力が、予め指定された解像力よりも小さい場合、前記スキャナ手段で出力される低解像度画像データの解像力が前記予め指定された解像力になるように、前記超解像処理手段で用いる低解像度画像データの枚数を決定する決定手段とを有し、
前記超解像処理手段は、前記決定手段で決定した枚数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度より解像度が高く、前記予め指定された解像力を持つ画像データの解像度である第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成する。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement. The present invention provides scanner means for outputting a plurality of low-resolution image data having a first resolution and having phases shifted from each other,
A super solution for generating image data having a second resolution higher than the first resolution by using a plurality of low resolution image data having the first resolution output from the scanner unit and having phases shifted from each other. Super-resolution processing means for executing image processing;
When the resolving power of the scanner unit is smaller than the pre-designated resolving power, the super-resolution processing unit uses the resolving power of the low-resolution image data output from the scanner unit so as to be the pre-designated resolving power. Determining means for determining the number of low-resolution image data;
The super-resolution processing means uses the number of pieces of low-resolution image data determined by the determining means, and the second resolution is higher than the first resolution and the resolution of the image data having the predetermined resolution. High resolution image data having a resolution of
あるいは、本発明は、第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを出力するスキャナ手段と、
前記スキャナ手段により出力された前記第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度を有する画像データを生成する超解像処理を実行する超解像処理手段と、
前記スキャナ手段の解像力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定されたスキャナ手段の解像力が、予め指定された解像力よりも小さい場合、前記スキャナ手段で出力される低解像度画像データの解像力が前記予め指定された解像力になるように、前記超解像処理手段で用いる低解像度画像データの枚数を決定する決定手段とを有し、
前記超解像処理手段は、前記決定手段で決定した枚数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度より解像度が高く、前記予め指定された解像力を有する画像データの解像度である第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成する。
Alternatively, the present invention provides scanner means for outputting a plurality of low-resolution image data having a first resolution and phases shifted from each other,
A super solution for generating image data having a second resolution higher than the first resolution by using a plurality of low resolution image data having the first resolution output from the scanner unit and having phases shifted from each other. Super-resolution processing means for executing image processing;
Measuring means for measuring the resolving power of the scanner means;
When the resolving power of the scanner means measured by the measuring means is smaller than a predesignated resolving power, the super resolution is set so that the resolving power of the low resolution image data output by the scanner means becomes the predesignated resolving power. Determining means for determining the number of low resolution image data used in the resolution processing means;
The super-resolution processing means uses the number of pieces of low-resolution image data determined by the determining means, and the second resolution is higher than the first resolution and the resolution of the image data having the predetermined resolution. High resolution image data having a resolution of
本発明によれば、スキャナの個体差や機種の差にも関わらず、読み取った画像データのMTFを一定にすることができる。これによりスキャナ製品の解像度のばらつきによる歩留りの低下を防止し、また、経時変化による解像力の変化を補正することができる。 According to the present invention, the MTF of the read image data can be made constant regardless of the individual difference of the scanner and the difference of the model. As a result, it is possible to prevent a decrease in yield due to variations in the resolution of the scanner product, and to correct a change in resolution due to a change with time.
以下、本発明の実施形態を図1乃至図31を参照して詳細に説明する。本実施形態においては、超解像処理機能を持つスキャナ部は、画像を光学的に走査することで読み取り、変調伝達関数(MTF)を目標MTFにすべく、読み取った画像データに対して超解像処理を行う。そのために、コンピュータ等の情報処理装置により、MTF特性テーブルと、画像読取装置の初期MTF(第1の解像力の指標値)とに基づいて、初期MTFを目標MTFにするのに必要な画像データの数を決定する。ここで、MTF特性テーブルには、測定した初期MTF値(第1の解像力)を目標MTF値とするために、超解像処理において必要とされる、第1の解像度を持つ低解像度画像データの数を、初期MTFと対応づけた(あるいは関連づけた)テーブルである。MTF特性テーブルには、画像読取装置の種類(機種)ごとに、複数の相異なる初期MTFに対応づけて枚数が登録される。またMTF特性テーブルは、たとえばコンピュータ等の情報処理装置により作成される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, the scanner unit having a super-resolution processing function reads an image by optically scanning and super-resolutions the read image data in order to set the modulation transfer function (MTF) to the target MTF. Perform image processing. For this purpose, the image data necessary for setting the initial MTF to the target MTF based on the MTF characteristic table and the initial MTF (first resolving power index value) of the image reading apparatus by an information processing apparatus such as a computer. Determine the number. Here, in the MTF characteristic table, in order to set the measured initial MTF value (first resolving power) as the target MTF value, the low-resolution image data having the first resolution required in the super-resolution processing is stored. It is a table that associates (or associates) numbers with initial MTFs. In the MTF characteristic table, the number of sheets is registered in association with a plurality of different initial MTFs for each type (model) of the image reading apparatus. The MTF characteristic table is created by an information processing apparatus such as a computer.
ここで初期MTF値とは、超解像処理を行わずに画像データを出力した際のMTFである。そして、その初期MTF値に応じて、MTF特性テーブルを参照して超解像処理に用いる低解像度画像データの数を決定し、それを画像処理装置に格納する。スキャナ部は、決定された枚数の、第1の解像度を持つ低解像度画像データを対象として超解像処理を実行し、第1の解像度よりも高い第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成する。 Here, the initial MTF value is an MTF when image data is output without performing super-resolution processing. Then, according to the initial MTF value, the number of low-resolution image data used for the super-resolution processing is determined with reference to the MTF characteristic table and stored in the image processing apparatus. The scanner unit performs super-resolution processing on the determined number of low-resolution image data having the first resolution, and generates high-resolution image data having a second resolution higher than the first resolution. To do.
本実施形態の説明では、画像読取装置である画像スキャナ(単にスキャナとも呼ぶ。)の解像力(あるいは解像度)として変調伝達関数(MTF)を使用する。本実施形態で使用するMTFの単位はパーセントであり、MTF値が100(%)の場合に入力と出力とが等しいという関係を示す。MTFは、読み取り対象の原稿画像をどの程度忠実に再現できるかを示した指標値であり、たとえば原稿画像のコントラストに対する読み取られた画像データのコントラストの比で示される。すなわちMTFが1(=100パーセント)であれば、読み取られた原稿画像は画像データとして完全に再現されることを示す。MTFは周波数により変わり得るために一般には空間周波数をパラメータとした周波数特性として表されるが、予め定めた空間周波数に対するMTFを当該装置のMTFとして扱っても良い。たとえば本実施形態では、スキャナの解像力の指標としてMTFを用いるので、予め定めた目標解像力に対応する空間周波数を有するサンプル画像を読み取って画像データのMTFを測定し、その値を用いることができる。 In the description of the present embodiment, a modulation transfer function (MTF) is used as the resolution (or resolution) of an image scanner (also simply referred to as a scanner) that is an image reading apparatus. The unit of MTF used in the present embodiment is percent, and shows a relationship that the input and the output are equal when the MTF value is 100 (%). The MTF is an index value indicating how faithfully the original image to be read can be reproduced, and is indicated by, for example, the ratio of the contrast of the read image data to the contrast of the original image. That is, if the MTF is 1 (= 100%), it indicates that the read document image is completely reproduced as image data. Since the MTF can vary depending on the frequency, it is generally expressed as a frequency characteristic using the spatial frequency as a parameter. However, the MTF for a predetermined spatial frequency may be treated as the MTF of the apparatus. For example, in the present embodiment, since the MTF is used as an index of the resolution of the scanner, it is possible to read a sample image having a spatial frequency corresponding to a predetermined target resolution, measure the MTF of the image data, and use the value.
<画像処理装置の構成>
図1は、本発明における実施形態の画像処理装置、たとえばデジタル複合機のブロック図である。スキャナ部101は原稿を読み取り画像データに変換する部分である。スキャナ部101は、超解像処理に供する低解像度画像データを効率的に読み取るための機構を持ち、超解像処理を実行して高解像度画像データ(本実施形態では指定解像度の画像データ)を出力可能である。詳しくは図2および図26を参照して後述する。CPU102は、画像処理装置の各種制御をおこなう。RAM103は、CPU102の各種制御のためのプログラムを展開したりするためのワーク領域および、不揮発性の領域を持ち、ここには読み取り処理のための各種パラメータを記憶する。ROM104は、CPU102で行う各種制御のプログラムが記憶されている。記録部105は、スキャナ部101で読み込まれ画像処理が行われた画像データを、記録メディアに記録する部分である。操作部106は、オペレータが原稿読み取りの制御を開始するための指示を行ったり、画像装置の状態や各種エラーを表示したりする。通信部107は、ネットワークを通じて外部の装置とのやりとりを行う。
<Configuration of image processing apparatus>
FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention, for example, a digital multifunction peripheral. A
図2は発明の実施形態1および実施形態2に係る画像処理装置のスキャナ部101の構成を示したブロック図である。図2に示すように、スキャナ部101では、エリアセンサ10から読み込まれた画像データは、予め超解像パラメータ設定部12により設定されたパラメータにしたがって超解像処理部11で超解像処理される。それによって、超解像処理後の画像データが生成される。その後、読取画像の属性判定などを行う画像処理部14を通って、読取画像データが生成RAM102や記録部105に保存される。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
<スキャナ部の構成>
図26にスキャナ部(画像読み取り部とも呼ぶ。)101の構成を示す。図26において、オートドキュメントフィーダ2602は原稿画像データを抑え、流し読みを行う時には原稿2603を原稿読み取り位置まで送る機能ADF機能を有する。プラテンガラス2604は原稿台読み取り時に原稿2603を載せるガラス板である。読み取りユニット2605は、光源2606や原稿2603上の原稿画像を読み取る読み取りデバイス(すなわち撮像素子)等を含み、副走査方向に移動して原稿2603を走査する。光源2606は、キセノン管などの白色光源であり、原稿2603上の読取り対象の部位を白色光で照射する。ミラー2607〜2611は、原稿による光源光の反射光を、撮像素子2613まで誘導する役割を持つ。撮像素子2613は、図2のエリアセンサ10と同じものである。レンズ2612は、ミラー2611により反射された原稿データの反射光を撮像素子2613に集光するためのレンズである。撮像素子2613は、結像した原稿画像をたとえば輝度に応じた電荷として出力する素子を面状に配列した撮像素子である。本実施形態では撮像素子2613における素子の配列は、1ラインが読取り可能な原稿の最大幅をカバーする長さを持ち、そのラインを画素位置にずれがないように複数並べた格子状配列である。本実施形態では、その撮像素子は、その各ラインが副走査方向に対して直交しないように微小角度傾けて読み取りユニット2605に固定されている。
<Configuration of scanner unit>
FIG. 26 shows a configuration of the scanner unit (also referred to as an image reading unit) 101. In FIG. 26, the
図28に撮像素子2613の例を示す。図28では3ラインではなく、10ラインのセンサが示されているが、たとえば最上段のラインと最下段のライン、およびその中間のラインの3ラインを用いれば図2のセンサとなる。
FIG. 28 shows an example of the
撮像素子2613では、本実施形態においては主走査方向に20画素、副走査方向に10画素の格子状に配置されており、撮像素子2613は素子の並びのライン方向及びそれに直交する方向に広がりを持つエリアセンサとなっている。そして、このエリアセンサは基準となる設置位置に対して傾斜させて実装する。基準となる設置位置とは、原稿からの反射画像が移動する副走査方向に対してラインが直交するように配置される位置であり、通常の複写機やスキャナ等では、基準となる設置位置に撮像素子2613は固定される。この場合には各ラインで読み取った画素列がそのまま主走査線上の画素列となる。本実施形態では、この基準となる設置位置に対して角度θをつけて設置する。すなわち、基準位置では副走査方向とライン方向とは直交するのに対して、図28の位置では、副走査方向とライン方向とは、(90+θ)度の角を成す。この場合、ラインの傾きを画像データ上で補正し、初めて直交座標系に画素を配置した画像データとなる。
In this embodiment, the
図28において、構成する画素センサ2613の位置は、エリアセンサ左端上部を原点に、主走査方向をx方向、副走査方向をy方向として表すこととする。つまり、左端上部の座標は(x,y)=(0,0)であり、右端上部の座標は(x,y)=(19,0)となる。同様に、左端下部の座標は(x,y)=(0,9)、右端下部の座標は(x,y)=(19,9)となる。
In FIG. 28, the position of the
ライン2803は、エリアセンサ2801を構成する1ライン分の画素センサの集まりを示している。具体的には、主走査方向を構成する20個の画素センサにより構成されている。つまり、座標位置(0,4)、(1,4)、(2,4)、・・・・(19,4)の画素センサで構成される。なお、以下の説明において、ライン2803で示す複数の画素センサを読み取りラインセンサ2803と称する。同様にライン2804は、座標位置(0,5)、(1,5)、(2,5)、・・・・(19,5)の画素センサで構成され、以下の説明において読み取りラインセンサ2804と称する。 A line 2803 indicates a group of pixel sensors for one line constituting the area sensor 2801. Specifically, it is composed of 20 pixel sensors constituting the main scanning direction. That is, it is composed of pixel sensors at coordinate positions (0, 4), (1, 4), (2, 4), ... (19, 4). In the following description, a plurality of pixel sensors indicated by a line 2803 are referred to as a read line sensor 2803. Similarly, the line 2804 is composed of pixel sensors at coordinate positions (0, 5), (1, 5), (2, 5),... (19, 5). Called.
本実施形態においては、読み取り部101に実装したエリアセンサ2613を含む読み取りユニット2605を、図28に示す副走査方向に駆動させることにより、原稿台2604に載せられた原稿画像を読み取る。つまり、画素センサの集まりである読み取りラインセンサ2803及び2804を、それぞれ独立したラインセンサとして扱うことにより読み取り動作を行う。
In the present embodiment, the
次に、読み取りラインセンサ2803及び読み取りラインセンサ2804によって読み取られる画像データがどのようになるかを説明する。本説明において読み取りを行う画像を、用紙いっぱいに描かれた英語のアルファベットの「A」の文字とする。 Next, how the image data read by the reading line sensor 2803 and the reading line sensor 2804 will be described. In this description, it is assumed that an image to be read is a letter “A” of the English alphabet drawn on a full sheet.
原稿画像は撮像素子2613で読み取られるが、撮像素子2613(すなわち各ラインセンサ)が角度θ傾斜していることで、各ラインが角度θ傾斜した画像データが得られる。そして、読み取られた画像データは、そのままそれぞれメモリ等の記憶媒体に記憶される。
The document image is read by the
撮像素子2613の各ラインセンサで検知され、読み取られた画像データは、図29(a)、(b)に示すようなデータであり、いずれも角度θ傾斜した画像データとして読み取られる。図29は、相異なる2つのラインセンサ2803,2804でそれぞれ読み取った画像データの一例である。図28に示すように、読み取りラインセンサ2803と読み取りラインセンサ2804は、物理的に副走査方向に1画素分ずれている。したがって、読み取りラインセンサ2803を構成する画素センサと、読み取りラインセンサ2804を構成する画素センサには、水平方向および垂直方向に対して位相ずれ(あるいは位置ずれ)がある。例えば、読み取りラインセンサ2803の座標(x,y)=(15,4)に位置する画素センサと、読み取りラインセンサ2804の座標(x,y)=(15,5)に位置する画素センサは、y軸方向における位置はy=1画素分ずれている。そのずれは、副走査方向についてΔβ(画素)<1(画素)のずれをもたらす。
Image data detected and read by each line sensor of the
一方、x軸方向における位置は全く同じx=15である。しかし、傾斜角度θにより、エリアセンサ全体を傾斜させる前の主走査方向である水平方向で見ると、サブピクセル以内の微小量Δαだけ位相がずれたものとなる。つまり、複数のラインセンサ間においてx軸方向に同じ位置の素子であっても、撮像素子2613を傾けることにより、主走査方向および副走査方向について、傾斜角度に依存した微小単位の位相ずれが発生する。
On the other hand, the position in the x-axis direction is exactly the same x = 15. However, when viewed in the horizontal direction, which is the main scanning direction before the entire area sensor is tilted by the tilt angle θ, the phase is shifted by a minute amount Δα within the sub-pixel. In other words, even if the elements are located at the same position in the x-axis direction among a plurality of line sensors, tilting the
したがって、撮像素子2613内に定義した、隣接した複数のラインセンサで読み取った画像データは、それぞれ互いに解像度が同一であり、しかも互いに1画素未満の位相ずれを持った画像データとなる。具体的には、図29(a)の読み取り画像データと図29(b)の読み取り画像データとは、副走査方向にΔβ分ずれるだけでなく、主走査方向にもΔα分だけ、位相がずれたものとなっている。
Therefore, image data read by a plurality of adjacent line sensors defined in the
上記説明においては、読み取りラインセンサが2つ(読み取りラインセンサ2803、2804)であることを前提にしたが、これに限られるものではない。撮像素子2613を構成する画素センサを、x軸方向に増やすことで読み取りラインセンサを多数構成して良い。つまり、読み取りラインセンサ数の最大は、撮像素子2613を構成するx軸方向に並ぶ画素数分となる。読み取りラインセンサとして構成した数は、1回の読み取り動作によって得られる読み取り画像データ数と等しい。つまり、撮像素子2613内に、読み取りラインセンサを30ライン分構成すれば、1回の読み取り制御にて、異なった位相ずれを有する30枚の読み取り画像を得ることが出来る。撮像素子2613を傾けることにより、1回の原稿画像の走査により、原稿画像に対応する副走査方向に隣接した複数ラインの画像データにて主走査方向のずれが1画素未満である複数枚の画像分の画像データを得ることができる。
In the above description, it is assumed that there are two reading line sensors (reading line sensors 2803 and 2804), but the present invention is not limited to this. A large number of reading line sensors may be configured by increasing the number of pixel sensors constituting the
以上のように、撮像素子2613が傾いて設けられておりかつラインセンサの間隔が空いているため、チャンネルごとに主走査方向と副走査方向に対して位相がずれた画像データが得られる。その位相のずれがサブピクセル単位のものであればそれらの画像データを使って超解像処理を実施し、高解像度な画像を取得することができる。センサの間隔や角度を調整することで位相のずれをサブピクセル単位のものにすることが可能となる。もっとも、位相ずれが1画素を越えていたとしても、ラインの両端部における位置ずれをのぞけば、画素単位のずれを差し引いて、サブピクセルのずれに還元し、超解像処理に用いることもできる。
As described above, since the
図28では撮像素子2613は、2ラインで画像読み取りを行うことで、2つの互いに位相のずれた画像データを一回の走査で出力する。しかし、これは説明のためであって、位相ずれの量が1画素以内に納まるライン数がたとえば図4に示すようにnライン有れば、最大でn枚の位相のずれた低解像度画像データを出力できる。
In FIG. 28, the
<超解像処理>
次に、図4の概略図および図5のフローチャート用いて、超解像処理部における超解像処理について説明する。超解像処理そのものについては、既存の技術であるからその概略を説明するにとどめる。図4に示すように、超解像処理部では、複数の位相の異なる低解像度画像データを使って超解像処理を行う。超解像には複数の低解像度の画像データが用いられるが、使用する低解像度画像データの枚数が多ければ多いほど、生成される高解像度画像データの画素抽出精度は高くなる。それは、図4の網掛部401に示すように、低解像度画像データの枚数が多ければ、算出される高解像度画像データの一画素あたりの情報量が多くなるためである。処理フローとしては、エリアセンサ10から設定された枚数の低解像度画像データを取得し(S500)、その低解像度画像データを使って超解像処理を行う(S501)。なお、画像データはたとえばデータファイルとして扱われるが、通常はひとつの画像に対応するので、本実施形態では、画像データの数を「枚数」と呼ぶことにする。
<Super-resolution processing>
Next, the super-resolution processing in the super-resolution processing unit will be described using the schematic diagram of FIG. 4 and the flowchart of FIG. Since the super-resolution processing itself is an existing technology, only an outline thereof will be described. As shown in FIG. 4, the super-resolution processing unit performs super-resolution processing using a plurality of low-resolution image data having different phases. A plurality of low-resolution image data is used for super-resolution, but the greater the number of low-resolution image data used, the higher the pixel extraction accuracy of the generated high-resolution image data. This is because, as shown by the shaded
本実施形態では、図28に示したような配置のエリアセンサ10を使って複数の低解像度画像を取得している。しかしこのほかに複数の低解像度画像を得る方法としていくつかの方法が考えられている。例えば、取得する画素情報を別々のラインとしたり、画素の配列状態(例えばベイヤ配列であることなど)を利用して、異なるものを選択することも可能である。また、複数の画素を一つの画素データとして抽出することもできる。これらの方法によっても、位相情報の異なる低解像度画像を安定して取得することができる。
In the present embodiment, a plurality of low resolution images are acquired using the
超解像処理部11では、所定の設定枚数分の低解像度画像データを基に超解像処理を行い、高解像度画像データを生成する。入力する低解像度画像は位相が異なる画像データであり、入力の枚数が多ければ、生成される高解像度画像データのサブピクセル抽出精度があがり、より高い解像度、かつ、より高いMTF(解像力)の画像データが生成できる。図6は、本実施形態の説明での各画像処理装置とそれに装着されているスキャナの種類(スキャナタイプ)の対応を示している表である。
The
超解像処理部11は、超解像パラメータ設定部12で設定された超解像処理のパラメータ、具体的には超解像処理に使用する画像の枚数を受けて、超解像処理を行う。また、超解像パラメータ設定部12は、超解像に必要な画像の枚数を記憶する超解像パラメータ記憶部13からパラメータを読みだす。なお、エリアセンサ10から画像処理部14へのデータフローも存在する。この系は超解像処理を行わない画像処理フローであり、初期MTFの測定に使用される。
The
図3は、本実施形態における画像処理装置のROMおよびRAMに含まれる内容を示す図である。ROM104には、超解像処理プログラム200,画像読み取り処理プログラム201,解像力測定処理プログラム202,通信処理プログラム203等のプログラムやデータが格納されている。RAM103には、ワークエリア204が確保されるほか、後述される手順で決定される画像枚数205、目標MTF206が保存される。これらパラメータは、目標MTF206を達成するために、画像枚数205で与えられる枚数の低解像度画像データを用いた超解像処理が必要であるという関係にあり、これらの値の組をMTF特性テーブル207と呼ぶ。また、RAM103にはスキャナ部の種類を示す識別情報208も含まれている。
FIG. 3 is a diagram showing the contents included in the ROM and RAM of the image processing apparatus according to this embodiment. The
超解像処理について図30及び図31を参照して例示的に説明する。ここでは処理対象の低解像度画像データは、図30は超解像度処理に用いる低解像度画像データと超解像処理後の高解像度画像データを示す図である。図30の左側に示す画像F0〜F3が低解像度画像データである。これらの低解像度画像データは既に得られているものとする。 The super-resolution processing will be exemplarily described with reference to FIGS. 30 and 31. FIG. Here, the low-resolution image data to be processed is a diagram illustrating low-resolution image data used for super-resolution processing and high-resolution image data after super-resolution processing, as shown in FIG. Images F0 to F3 shown on the left side of FIG. 30 are low resolution image data. It is assumed that these low resolution image data have already been obtained.
撮像素子2613の傾斜角度θは、実装された機器固有の値として複合機内部の記憶領域に保持されている。本実施形態の超解像処理では、この角度情報を用いてアフィン変換を行い、取得した斜めに傾いた画像データを回転させ、画像データを走査方向に対しての傾きを減らすように補償することで画像データの傾きを補正する。
The inclination angle θ of the
変換前の座標を(X,Y)、変換後の座標を(X',Y')、回転角度(本実施例においてはエリアセンサの傾き角度)をθとすると、式1に示すようなアフィン変換処理により傾きを補正した画像データを得ることができる。X,Yを変換前の画素の座標とし、X',Y'を変換後の座標とする。
[X',Y',1]=[X,Y,1]|cosθ sinθ 0|
|−sinθ cosθ 0|
| 0 0 1|…式1
なお上式において、右辺の右の項は3×3行列である。
If the coordinates before conversion are (X, Y), the coordinates after conversion are (X ′, Y ′), and the rotation angle (inclination angle of the area sensor in this embodiment) is θ, an affine as shown in Equation 1 is obtained. Image data with the tilt corrected by the conversion process can be obtained. Let X, Y be the coordinates of the pixel before conversion, and X ′, Y ′ be the coordinates after conversion.
[X ′, Y ′, 1] = [X, Y, 1] | cos θ
| −sin θ cos θ 0 |
| 0 0 1 | ... Formula 1
In the above equation, the right term on the right side is a 3 × 3 matrix.
上記アフィン変換により得られる画像データは、傾きを補正された低解像度の画像データとなる。なお、この傾きを補正する方法についてはアフィン変換に限られたものでなく、画像データの傾きを補正できる方法であればよい。 The image data obtained by the affine transformation is low-resolution image data whose inclination is corrected. The method for correcting the inclination is not limited to affine transformation, and any method that can correct the inclination of the image data may be used.
そして、傾きを補正した複数の低解像度画像データを用いて超解像度処理を実施して処理を行う。 Then, the super-resolution processing is performed using a plurality of low-resolution image data whose inclination is corrected, and processing is performed.
図30では原稿と原稿をエリアセンサで読み取られて得られた基準低解像度画像データF0と他の低解像度画像データ(対象低解像度画像データと呼ぶ)F1〜F3を示している。原稿を囲む点線矩形は基準低解像度画像データF0をエリアセンサで読み取った際の領域を示し、実線矩形は対象低解像度画像データF1〜F3のそれぞれをエリアセンサで読み取った際の領域を示す。 FIG. 30 shows a document and reference low resolution image data F0 obtained by reading the document with an area sensor and other low resolution image data (referred to as target low resolution image data) F1 to F3. A dotted rectangle surrounding the document indicates an area when the reference low resolution image data F0 is read by the area sensor, and a solid line rectangle indicates an area when each of the target low resolution image data F1 to F3 is read by the area sensor.
本実施形態では図30において明確化のため各対象低解像度画像のずれは1画素単位であるものとして示しているが、実際のエリアセンサによる読み取りにおいては主走査方向と副走査方向に対して1画素未満の位相ずれが生じている。この微小なずれを利用することで高解像度化が可能となる。 In the present embodiment, for the sake of clarity in FIG. 30, the shift of each target low resolution image is shown as being in units of one pixel. However, in actual reading by the area sensor, 1 in the main scanning direction and the sub scanning direction. There is a phase shift less than a pixel. By using this minute shift, high resolution can be achieved.
生成する高解像度画像データを構成する各画素(以下「生成画素」という)のうち基準低解像度画像及び対象低解像度画像のいずれにも存在しない画素が存在する。 Among the pixels (hereinafter referred to as “generated pixels”) constituting the generated high resolution image data, there are pixels that are not present in either the reference low resolution image or the target low resolution image.
このような画素については、その生成画素の周辺に存在する画素の画素値を表す画素データを用いて、所定の補間処理を行うことにより、合成を行いつつ高解像度化を行う。補間処理としては、バイ・リニア法、バイ・キュービック法、ニアレストレイバ法等の補間処理を用いることができる。その例を図31に示す。 For such pixels, high resolution is achieved while synthesizing by performing predetermined interpolation processing using pixel data representing pixel values of pixels existing around the generated pixel. As the interpolation process, an interpolation process such as a bi-linear method, a bi-cubic method, or a near-less staver method can be used. An example is shown in FIG.
例えば、バイ・リニア法による補間処理を用いる場合、まず、基準低解像度画像及び対象低解像度画像データから、生成画素1801の位置に最も近い距離にある最近傍画素1802を抽出する。そして、図31の対象低解像度画像から生成画素位置を囲む4つの画素を周辺画素1802〜1805として決定し、周辺画素のデータ値に所定の重み付けを加えた値を平均化して、以下の式により生成画素のデータ値を得る。
f(x,y)=[|x1―x|{|y1−y|f(x0,y0)+|y−y0|f(x0,y1)}+|x−x0|{|y1−y|f(x,y0)+|y−y0|f(x1,y1)}]/|x1−x0||y1−y0|。
For example, when using the interpolation processing by the bilinear method, first, the nearest pixel 1802 that is closest to the position of the generation pixel 1801 is extracted from the reference low resolution image and the target low resolution image data. Then, the four pixels surrounding the generated pixel position are determined as the peripheral pixels 1802 to 1805 from the target low resolution image in FIG. 31, and the values obtained by adding a predetermined weight to the data values of the peripheral pixels are averaged, and The data value of the generated pixel is obtained.
f (x, y) = [| x1-x | {| y1-y | f (x0, y0) + | y-y0 | f (x0, y1)} + | x-x0 | {| y1-y | f (x, y0) + | y-y0 | f (x1, y1)}] / | x1-x0 || y1-y0 |.
以上の処理を各生成画素位置について繰り返すことにより、例えば、図30に示す解像度が2倍の超解像度画像を得ることができる。なお、解像度は2倍に限らず、種々の倍率とすることができる。また、補間処理に複数の低解像度画像のデータ値を用いるほど、高精細な超解像度画像を得ることができる。 By repeating the above processing for each generated pixel position, for example, a super-resolution image having a double resolution shown in FIG. 30 can be obtained. Note that the resolution is not limited to double and can be various magnifications. In addition, as the data values of a plurality of low resolution images are used for the interpolation processing, a higher definition super resolution image can be obtained.
さらに、超解像処理は、画像を構成するブロック単位で超解像処理を行うこともできる。また上述した低解像度画像データの枚数の決定を、ブロック単位で行うこともできる。 Furthermore, the super-resolution processing can be performed in units of blocks constituting an image. Further, the above-described determination of the number of low-resolution image data can be performed in units of blocks.
それでは、画像処理装置を用いた本発明の具体的な処理例について説明する。 Now, a specific processing example of the present invention using the image processing apparatus will be described.
[実施形態1]
まず、本発明の第一の実施形態である、スキャナの出荷時において超解像処理枚数を設定することでMTFのばらつきを補正し、安定したスキャンデータを出力する画像処理システムについて説明する。この画像処理システムにはコンピュータ等の情報処理装置と、スキャナなどの画像処理装置とが含まれ、これらは互いに接続されていることが望ましい。これはスキャナからの情報の収集とスキャナへの情報を送信とをオンラインで行うことが可能なためであるが、互いに接続されていない場合でも、オフラインであっても、情報の入出力を行うことができれば、本実施形態は実現することができる。
[Embodiment 1]
First, an image processing system according to a first embodiment of the present invention, which corrects MTF variation by setting the number of super-resolution processing at the time of shipment of the scanner and outputs stable scan data, will be described. This image processing system includes an information processing apparatus such as a computer and an image processing apparatus such as a scanner, which are preferably connected to each other. This is because it is possible to collect information from the scanner and send information to the scanner online, but input / output information even when they are not connected to each other or offline. If possible, this embodiment can be realized.
<スキャナタイプに応じたMTF特性の抽出>
デジタル複合機(MFP)などの画像処理装置においては、様々な読み取り装置が使われている。ここでは、読み取り解像力のばらつき特性を特定できるようにするため、同じ種類(スキャナタイプ)のスキャナについてMTFのばらつき特性を抽出する。
<Extraction of MTF characteristics according to scanner type>
In an image processing apparatus such as a digital multi-function peripheral (MFP), various reading apparatuses are used. Here, in order to be able to specify the variation characteristic of the reading and resolving power, the variation characteristic of the MTF is extracted for the same type (scanner type) scanner.
まず、予めMTFの目標値を設定する。この目標値はたとえば操作部106から入力され、目標MTF領域206に保存される。ここでは、多機能複合機(MFP)−Aに搭載されているスキャナ部(スキャナタイプ100)のMTFの目標値を60(%)と設定する。
First, a target value of MTF is set in advance. This target value is input from the
次に、スキャナタイプ100のMTF特性テーブルを作成する手順を図7のフローチャートを使って説明する。この手順は、オペレータ等が画像処理装置とMTF測定装置とを用いて実行する。
Next, a procedure for creating the MTF characteristic table of the
まず、スキャナタイプ100における初期MTFのばらつきを測定する為、超解像処理を行わないでスキャナタイプ100のMTF、すなわち初期MTFを測定する。具体的には、スキャナタイプ100を使用している画像処理装置を使って、図2のスキャナ部において、超解像処理を行わない系を使ってMTF測定チャートを読み込み、画像データを生成する(S100)。そして、生成された画像データとMTF測定装置を使って、スキャナタイプ100のMTF値を測定する(S101)。ここまでの手順により、スキャナタイプ100の初期状態におけるMTF値が判明する。初期MTF値は、当該スキャナ部の初期MTF値としてMTF特性テーブルに登録される。登録はたとえば汎用コンピュータ等で行うことができる。スキャナは、超解像処理をするか否かを指定することができ、指定に応じて処理は行われる。この指定は製造時においてのみ有効であり、たとえば出荷される製品においては無効として常に超解像処理を行うように構成しても良い。
First, in order to measure the variation of the initial MTF in the
次に、超解像処理を行って、目標MTFに達するまでの超解像処理に要する低解像度画像の必要枚数の取得を行う。具体的には、エリアセンサ10から出力された画像データを低解像度画像データとして、超解像処理部11により超解像処理を行う(S102)。さらに、超解像処理に入力する画像枚数を増やして行き、生成された画像データが目標MTFに達しているか測定する。そのため、初期的には超解像画像データの枚数はたとえば2枚から開始される。ただし、スキャナタイプ100のMTF特性を知るための方法として、図8に示すように、超解像処理を行う際に超解像処理に使用する低解像度画像データの枚数毎に超解像処理を行い、一度に使用した複数の画像枚数に応じた超解像画像を生成してもよい。こうして生成された高解像度画像データのMTFを、MTF測定システムを用いて測定する(S103)。そして、測定値が目標MTFに達しているか判定する(S104)。判定の結果目標MTFに達していれば、その高解像度画像データを作成するために使用した低解像度画像データの枚数が、スキャナ部の解像力を目標解像力とするための超解像処理に必要な低解像度画像データの枚数である。この結果、スキャナタイプ100における、目標MTFに達する為の超解像画像必要枚数が算出される(S106)。この枚数はMTF特性テーブルの画像枚数として、初期MTFに対応づけて保存される。
Next, the super-resolution process is performed, and the necessary number of low-resolution images required for the super-resolution process until the target MTF is reached is acquired. Specifically, the
もちろんこの枚数はスキャナタイプ100のスキャナ全てに適用可能な数ではなく、個体差を解消するためにスキャナタイプ100の個別のスキャナについて決定される必要がある。そこで、複数のスキャナタイプ100についても、超解像画像に必要な画像枚数を取得する。
Of course, this number is not a number applicable to all
一方、目標値に達していなければ、さらに低解像度画像データの枚数を増やして(S105)、再度超解像処理を試みる。この際に、測定されたMTF値と目標MTF値との差から、増加させる低解像度画像データの枚数を予測し、予測した枚数だけ増やすこともできる。 On the other hand, if the target value has not been reached, the number of low-resolution image data is further increased (S105), and super-resolution processing is attempted again. At this time, the number of low-resolution image data to be increased can be predicted from the difference between the measured MTF value and the target MTF value, and can be increased by the predicted number.
以上の処理の結果、スキャナタイプ100のばらつき特性に応じた、初期MTFと目標MTFに対する超解像処理に必要な低解像度画像枚数のテーブルが生成される。
As a result of the above processing, a table of the number of low-resolution images necessary for the super-resolution processing for the initial MTF and the target MTF according to the variation characteristics of the
図9は、上記説明の流れを表した概略図である。MFP−A、MFP−B、MFP−Cは、それぞれスキャナタイプ100を装着した画像処理装置である。そして、MFP−Aにおける初期MTF値は30、MFP−Bにおける初期MTF値は40、MFP−Cにおける初期MTF値は55であった。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the flow of the above description. MFP-A, MFP-B, and MFP-C are image processing apparatuses each equipped with a
さらに、目標MTF60に達するために超解像処理を行った結果、MFP−Aにおける必要画像枚数は40、MFP−Bにおける必要画像枚数は28、MFP−Cにおける必要画像枚数は10という結果になった。その結果、図9におけるスキャナタイプ100のMTF特性テーブル901が作成される。このMTF特定テーブルはスキャナタイプ100のスキャナ部の持つメモリ(たとえばROM)に複製され、スキャナ部は、別途測定された当該スキャナ部の初期MTFに対応する枚数をMTF特性テーブルから獲得し、その枚数の低解像度画像データを用いて超解像処理を行う。
Further, as a result of performing the super-resolution processing to reach the
<出荷工程での超解像パラメータ設定手順>
次に、スキャナタイプ100を使った画像処理装置の出荷時の手順について、図10のフローチャートおよび図11の概略図を用いて説明する。出荷工程において、画像処理装置には、図3に示すように、図7の手順で作成したMTF特性テーブル207を格納しておく。本例ではMTF特性テーブル901が格納されているものとする。また、スキャナタイプ100を使った画像処理装置のスキャナ部のMTFを測定する。具体的には、MTF特性抽出の時と同様に、MTF測定チャートを用いて初期状態でのスキャナのMTFを測定する(S200→S201)。
<Super-resolution parameter setting procedure in the shipping process>
Next, the procedure at the time of shipment of the image processing apparatus using the
ここで、例えば、スキャナタイプ100を装着した画像処理装置300におけるMTF値が45であったとする。その場合、図7の手順で生成したスキャナタイプ100のMTF特性テーブル901から、MTF値45に対応する、超解像処理に用いる画像必要枚数を得る。具体的には、図9のMTF特性テーブル901の初期MTF値を参照し、測定対象のスキャナ部の初期MTFにもっとも近いMTF値を探す。ちょうど同じ値のテーブルがあれば、補正する為に必要な画像枚数は、その初期MTFに対応するテーブルの値(枚数)そのものを採用する。同じ値が無い場合、その値の前後のMTF値に対応するテーブルに登録された枚数を線形補完し、画像枚数を算出する。なお前後に値がない場合には、最も近い値とその次に近い値とに対応する枚数を用いて線形補間する。
Here, for example, it is assumed that the MTF value in the
以上の手順で、画像処理装置300における、目標MTFにするために超解像処理で必要な画像の枚数が算出(あるいは決定)される(S202)。ここで決定された値を、画像処理装置300の読み取りパラメータとして、不揮発性RAMの画像枚数記憶領域205に記憶する(S203)。
With the above procedure, the number of images necessary for the super-resolution processing to obtain the target MTF in the
この例では、図10の手順全体をコンピュータ等の情報処理装置で実行し、得られた枚数を画像処理装置に登録している。しかし、たとえばステップS201で測定した初期MTF値を画像処理装置に登録し、画像処理装置がステップS202、S203を実行して枚数を決定してもよい。 In this example, the entire procedure of FIG. 10 is executed by an information processing apparatus such as a computer, and the obtained number is registered in the image processing apparatus. However, for example, the initial MTF value measured in step S201 may be registered in the image processing apparatus, and the image processing apparatus may execute steps S202 and S203 to determine the number of sheets.
<ユーザーが使用する環境におけるMTF補正処理>
最後に、実際にユーザーが画像処理装置を使う場合におけるMTF補正処理について図2のスキャナ部のブロック図および、図12のフローチャートと図13の概略図を用いて説明する。図12のフローは画像処理装置により実行される。オペレータにより、コピーやファクスなどの機能が指定され、読み取り処理が起動されると読み取り処理が行われ、図2の超解像処理11が行われる。
<MTF correction processing in the environment used by the user>
Finally, the MTF correction processing when the user actually uses the image processing apparatus will be described with reference to the block diagram of the scanner unit in FIG. 2, the flowchart in FIG. 12, and the schematic diagram in FIG. The flow in FIG. 12 is executed by the image processing apparatus. When an operator designates a function such as copy or fax and the reading process is activated, the reading process is performed, and the
この超解像処理において、前述の出荷工程で画像枚数記憶領域205に記憶された画像枚数(値はたとえば26)が超解像パラメータ設定部13から超解像処理部12に設定され(S301)、超解像処理が行われる(S302)。その結果、超解像処理部13で生成される画像データは、目標として設定したMTFを満たす画像データとなり(S303)、画像処理部14に渡される。
In this super-resolution processing, the number of images stored in the number-of-
なお、上記実施形態の説明においては、複数チャネル(たとえばカラースキャナの場合には各色成分プレーン)での調整については触れていないが、カラー読み込みの場合も同様に行うことができる。ただし、MTFの目標値および超解像処理に必要な画像枚数は、RGBおよびKなど読み取りチャネルごとに必要となる。 In the description of the above embodiment, adjustment in a plurality of channels (for example, each color component plane in the case of a color scanner) is not mentioned, but the same can be done in the case of color reading. However, the target value of MTF and the number of images necessary for super-resolution processing are required for each reading channel such as RGB and K.
以上の構成及び手順により、スキャナ部の解像力の個体差を解消し、一律に目標解像力を達成した製品を製造することが可能となる。このため、スキャナの製造歩留りを向上させることができる。 With the above configuration and procedure, it is possible to eliminate individual differences in the resolving power of the scanner unit and manufacture a product that has uniformly achieved the target resolving power. For this reason, the manufacturing yield of the scanner can be improved.
[実施形態2]
次に、本発明の第二の実施形態である、同一グループ内で目標の読み取りMTF値を合わせ、グループ内での読み取り精度を一定にする方法について説明する。本実施形態では、第1実施形態の出荷工程までは同様の処理が行われる為、詳述は割愛する。
[Embodiment 2]
Next, a method according to the second embodiment of the present invention, in which the target reading MTF values are matched within the same group and the reading accuracy within the group is made constant will be described. In the present embodiment, the same processing is performed until the shipping process of the first embodiment, and thus detailed description is omitted.
<出荷工程での超解像パラメータ設定手順>
出荷工程におけるパラメータ設定手順を、図14のフローチャートと図15の概略図を用いて説明する。出荷工程において、画像処理装置301でMTF測定チャートを使って画像の取得を行い(S400)、MTF測定装置によりMTFの測定を行う(S401))。その結果、初期読み取りMTF値(たとえば50)という値を得る。そして、画像処理装置301に搭載されている読み取り装置であるスキャナ(この例ではスキャナタイプ200)のMTF特性テーブルから、初期読み取りMTF値に対する低解像度画像データの必要枚数の算出を行う。その結果例えば16枚という結果が得られる。
<Super-resolution parameter setting procedure in the shipping process>
The parameter setting procedure in the shipping process will be described with reference to the flowchart of FIG. 14 and the schematic diagram of FIG. In the shipping process, the
そこで、画像処理装置301には、読み取りパラメータとして、以下のパラメータを不揮発性RAMに記憶する(S403)。
・スキャナの種類を示すスキャナタイプ:200、
・初期MTF値:50、
・目標MTF値:70、
・目標MTF値に対応する画像枚数:16。
Therefore, the
-Scanner type indicating the type of scanner: 200,
-Initial MTF value: 50,
-Target MTF value: 70,
The number of images corresponding to the target MTF value: 16.
<グループ内でのMTF調整方法>
次に、グループ内でMTFを調整する方法について説明する。本実施形態で説明する複数のMFPやスキャナ装置および制御用PC400は、図16に示されるような構成となっているとする。すなわちグループを構成するMFP301等と制御用PC400はネットワークで互いに接続されている。本実施形態では、MTF調整を行うために、制御PC400にインストールされたアプリケーションを使用する。具体的には、制御PC400でオペレータがMTF調整のアプリケーションを起動し、調整を実行する。以下、順を追ってMTF調整の手順を説明する。
<MTF adjustment method within group>
Next, a method for adjusting the MTF within the group will be described. It is assumed that a plurality of MFPs, scanner devices, and control
まず、予め制御PC400に、ユーザーがMTF調整を行うグループを登録する。そして、MTF調整の開始操作をユーザーが制御PC400から行うことで、MTF調整が開始される。以下、図15のMTF特性テーブルと、図18のシーケンス図、図19、図20のフローチャートを使って詳述する。
First, a group in which the user performs MTF adjustment is registered in the
図19は制御PC400における処理を表わすフローチャートである。図20はMTF調整を受ける画像処理装置301における処理を表わすフローチャートである。制御PC400からグループに登録された各MFP/スキャナ装置に対して、各々のMTF対応テーブルの取得要求が出される(S600)。
FIG. 19 is a flowchart showing processing in
各MFP/スキャナ装置は、MTF調整要求を受信し(S700)、それに対して、自機のMTFパラメータ情報(初期MTF、目標MTF、必要画像枚数)および、自機のスキャナタイプの情報を送信する(S701)。 Each MFP / scanner apparatus receives the MTF adjustment request (S700), and transmits its own MTF parameter information (initial MTF, target MTF, required number of images) and its own scanner type information. (S701).
制御PC400は、グループ内のMFP/SFPからMTFパラメータ情報及びスキャナタイプを受信する(S601)。そして、送られてきたスキャナタイプに応じて、MTF特性テーブルを展開する(S602)。MTF調整アプリケーションは、ステップS602で、グループ内で登録されているスキャナごとの目標MTFのうち、本例では一番低い目標MTFをグループの共通目標MTFとして決定し、記憶する。グループに属するスキャナのMTFパラメータ情報が図21のようになっていた場合、60が一番低いMTFなので、調整された目標MTF値は60となる。もちろん、一番高いMTFに設定したり、平均値に設定したり、モード値に設定するなど、他の決定方法を選択することも可能である。本例では、目標MTFの低いスキャナを使っているMFP/スキャナ装置では、それよりも高い目標値を新たに設定すると超解像処理の負荷が大きくなる為、本実施形態では一番低い目標値に設定している。
The
新たに設定された目標MTFに対して、MTF調整アプリケーションは、送られてきたスキャナタイプ毎にMTF特性テーブルを参照し、目標MTFに対する新たな画像枚数を算出する(S603)。これは第1実施形態と同じ要領で行う。この場合の計算式は、(新しい目標MTF値 /以前の目標MTF値)*(以前の画像枚数)とする。本実施形態においては、新たな目標MTF値が60に設定されるため、スキャナタイプ200の画像処理装置301における超解像処理に必要な画像枚数は、(60/70)*16=13.714となり、枚数なので繰り上げて14枚に設定される。新たに目標MTFに対する超解像処理に必要な画像枚数が算出されると、制御PCから、各MFP/スキャナ装置に対して、上記画像枚数情報が送信される(S604)。また、目標MTFが変わらない画像処理装置に対しては、以前の画像枚数がそのまま通知される。
For the newly set target MTF, the MTF adjustment application refers to the MTF characteristic table for each sent scanner type, and calculates a new number of images for the target MTF (S603). This is performed in the same manner as in the first embodiment. The calculation formula in this case is (new target MTF value / previous target MTF value) * (previous number of images). In the present embodiment, since the new target MTF value is set to 60, the number of images necessary for the super-resolution processing in the
なお、制御用PC400には、MTF特性テーブルが、グループに属する全てのスキャナタイプについて第1実施形態の手順で作成され、保存されているのであれば、新たな目標MTFに対応する低解像度画像データの枚数を、第1実施形態の要領で再度決定することもできる。
In the
上記画像枚数の通知を受けて、各MFP/スキャナ装置では、受信した目標MTF値と低解像度画像必要枚数を、自機のテーブル値に上書きを行う。たとえば画像処理装置301では、制御PC400からの新たな画像枚数設定を受信し(S702)、不揮発RAMに画像枚数を記憶する(S703)。
In response to the notification of the number of images, each MFP / scanner device overwrites the received target MTF value and the required number of low-resolution images on the table value of the own device. For example, the
上述の調整制御後、オペレータによりグループ内のMFP/スキャナ装置で読み取り処理が行われると、新たに設定された低解像度画像枚数分の超解像処理が行われるようになり、グループ内で統一された目標MTFの画像データが生成されるようになる。 After the above-described adjustment control, when the reading process is performed by the operator in the MFP / scanner apparatus in the group, the super-resolution process for the newly set number of low-resolution images is performed, which is unified within the group. The target MTF image data is generated.
[実施形態3]
次に、本発明の第三の実施形態である、スキャナの経時変化によるMTFの劣化に対して、超解像処理における低解像度画像の枚数を変えることで生成される画像データのMTFを一定に保つ方法について説明する。本実施形態の画像処理装置のスキャナ部は、図22に示すような構成になっている。超解像処理部11の後段に解像力測定部24があり、読み取り処理の中で、MTF値の測定が行える。本実施形態では、実施形態1の出荷工程までは同様の処理が行われるので詳述は割愛する。
[Embodiment 3]
Next, the MTF of the image data generated by changing the number of low-resolution images in the super-resolution processing is constant with respect to the MTF deterioration due to the change of the scanner over time, which is the third embodiment of the present invention. How to keep is explained. The scanner unit of the image processing apparatus according to the present embodiment is configured as shown in FIG. A
<出荷工程での超解像パラメータ設定手順>
出荷工程におけるパラメータ設定手順を、図22のスキャナ部のブロック図と、図23のフローチャート、図24の概略図を用いて説明する。出荷工程において、画像処理装置302でMTF測定チャートを読み込み(S800)、MTF測定装置によってMTFの測定を行う(S801)。その結果、初期読み取りMTF値が50であったとする。そして、搭載スキャナタイプ200のMTF特性テーブルから、目標MTF値(例えば70)に対して、初期MTF値50での超解像処理に必要な画像枚数の算出を行い(S802)、図24に示すように、たとえば16枚という結果が算出される。
<Super-resolution parameter setting procedure in the shipping process>
The parameter setting procedure in the shipping process will be described with reference to the block diagram of the scanner unit in FIG. 22, the flowchart in FIG. 23, and the schematic diagram in FIG. In the shipping process, the MTF measurement chart is read by the image processing apparatus 302 (S800), and the MTF is measured by the MTF measurement apparatus (S801). As a result, it is assumed that the initial read MTF value is 50. Then, from the MTF characteristic table of the mounted
その際、画像処理装置302には、読み取りパラメータとして、目標MTF値に対応する超解像処理に必要な画像の枚数16と、自機のスキャナタイプに対応したMTF特性テーブルを不揮発性RAMに記憶する(S803)。MTF特性テーブルとは、実施形態1で説明したように、スキャナタイプ毎に複数の、初期MTFと目標MTFに対する超解像処理に必要な画像枚数の組からなるテーブルである。MTF特性テーブルは、そのスキャナタイプにおける初期MTFのばらつきと、それに対応する超解像処理に必要な画像枚数を表わしている。
At that time, the
<ユーザーが使用する環境におけるMTF補正処理>
出荷直後、画像処理装置300での画像読み取り時は、自機に記憶された低解像度画像枚数に基づいて超解像処理を行い、画像データを生成する。ここまでは、実施形態1と同様である。
<MTF correction processing in the environment used by the user>
Immediately after shipment, at the time of image reading by the
次に、ユーザー使用環境で使用期間がある程度経過し、スキャナの読み取り素子および光源の劣化から、読み取り画像のMTFが低下してきた場合のMTF補正処理について説明する。本実施形態では、MTF補正の開始はユーザーによって開始されるが、予め設定した枚数の読み取り処理が行われた場合に、補正処理を促す表示を出したりしてもよい。本実施形態では、ユーザーがMTF測定チャートを使って、現状のMTF値を測定する。以下、図22のブロック図と図25のフローチャートを用いて説明する。 Next, a description will be given of the MTF correction processing when the usage period has passed to some extent in the user usage environment and the MTF of the read image has decreased due to deterioration of the reading element and light source of the scanner. In this embodiment, the start of MTF correction is started by the user, but when a preset number of reading processes are performed, a display prompting the correction process may be displayed. In the present embodiment, the user measures the current MTF value using the MTF measurement chart. This will be described below with reference to the block diagram of FIG. 22 and the flowchart of FIG.
まず、ユーザーによりMTF補正の開始が指示される(S900)。そして、MTF測定チャートをスキャナ部から読み込む(S901)。読み込まれた画像データは、図22のエリアセンサ10からMTF測定部24へ転送される。MTFの測定方法は、予め決められた測定チャートを使うことで、測定チャートの読み取り結果から読み取り部の解像力を算出する(S902)。MTFの測定方法の詳細については、第1実施形態と同様で良く、本願の主旨から離れる為ここでは詳述はしない。
First, the user instructs the start of MTF correction (S900). Then, the MTF measurement chart is read from the scanner unit (S901). The read image data is transferred from the
MTF測定チャートにより現状のMTF値が算出されると、MTF特性テーブルを使って、目標MTFに達するために、超解像処理に必要な画像枚数の算出を行う(S903)。ここでは、初期MTF値が、出荷時50だったのが45に低下している場合について説明する。この場合、MTF値45に対する低解像度画像データの枚数を、不揮発RAMに記憶されたMTF特性テーブルを使って算出する。これまでの画像枚数算出と同様に、もっとも近い値から線形演算で算出し、たとえば図23のMTF特性テーブルから、画像必要枚数は25と算出される。算出の結果、超解像処理に必要な画像枚数は25と算出されるので、これを不揮発性RAMに新たな画像枚数205の値として記憶する(S904)。
When the current MTF value is calculated from the MTF measurement chart, the number of images required for super-resolution processing is calculated using the MTF characteristic table to reach the target MTF (S903). Here, the case where the initial MTF value has decreased from 45 at the time of shipment to 45 will be described. In this case, the number of low-resolution image data for the
以後、新たに読み取り処理を行うと、新たに設定された画像枚数を使って超解像処理が行われるので、経時変化によって劣化したMTFを補正し、出荷時と同等のMTFである画像データを得ることできるようになる。 Thereafter, when a new reading process is performed, a super-resolution process is performed using the newly set number of images. Therefore, the MTF deteriorated due to the change with time is corrected, and the image data that is the same MTF as at the time of shipment is obtained. To be able to get.
なお実施形態の超解像処理は、WO2004-068862の方法を用いてもよい。またコンピュータで行う処理、たとえばMTF特性テーブルの生成等の処理はコンピュータではなく画像処理装置で行っても良い。 The super-resolution processing of the embodiment may use the method of WO2004-068862. Processing performed by a computer, for example, processing such as generation of an MTF characteristic table, may be performed by an image processing apparatus instead of a computer.
また本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。また本発明の目的は、前述の実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体およびプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 Further, the present invention can be applied to a system (for example, a copier, a facsimile machine, etc.) consisting of a single device even when applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, interface device, reader, printer, etc.). You may apply. Another object of the present invention is to supply a recording medium recording a program for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and for the computer of the system or apparatus to read and execute the program stored in the storage medium. Is also achieved. In this case, the program itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program itself and the storage medium storing the program constitute the present invention.
また、本発明には、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた場合についても、本発明は適用される。その場合、書き込まれたプログラムの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。 In the present invention, the operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. This is also included. Furthermore, the present invention is also applied to a case where a program read from a storage medium is written in a memory provided in a function expansion card inserted into a computer or a function expansion unit connected to the computer. In that case, based on the instruction of the written program, a CPU or the like provided in the function expansion card or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
10 実施形態1,2の画像処理装置のエリアセンサ
11 実施形態1,2の画像処理装置の超解像処理部
12 実施形態1,2の画像処理装置の超解像パラメータの設定部
13 実施形態1,2の画像処理装置の超解像パラメータの記憶部
14 実施形態1,2の画像処理装置の画像処理部
20 実施形態3の画像処理装置のエリアセンサ
21 実施形態3の画像処理装置の超解像処理部
22 実施形態3の画像処理装置の超解像パラメータの設定部
23 実施形態3の画像処理装置の超解像パラメータの記憶部
24 実施形態3の画像処理装置のMTF測定部
25 実施形態3の画像処理装置の画像処理部
101 スキャナ部
102 CPU
103 RAM
104 ROM
105 記録部
106 操作部
107 通信部
200 ROM内の超解像処理
201 ROM内の画像読取処理
202 ROM内の解像力測定処理
203 ROM内の通信処理
204 RAM内のワークエリア
205 RAM内の不揮発領域の画像枚数記憶領域
206 RAM内の不揮発領域の目標MTF値記憶領域
207 RAM内の不揮発領域のMTF特性テーブル記憶領域
208 RAM内の不揮発領域のスキャナ種類記憶領域
300 本実施形態の実施形態1における画像処理装置
301 本実施形態の実施形態2における画像処理装置
302 本実施形態の実施形態3における画像処理装置
400 MTF調整のための制御PC
10.
103 RAM
104 ROM
105
Claims (6)
前記スキャナ手段により出力された前記第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度を有する画像データを生成する超解像処理を実行する超解像処理手段と、
前記スキャナ手段の解像力が、予め指定された解像力よりも小さい場合、前記スキャナ手段で出力される低解像度画像データの解像力が前記予め指定された解像力になるように、前記超解像処理手段で用いる低解像度画像データの枚数を決定する決定手段とを有し、
前記超解像処理手段は、前記決定手段で決定した枚数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度より解像度が高く、前記予め指定された解像力を持つ画像データの解像度である第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成することを特徴とする画像処理装置。 Scanner means for phase Chi lifting the first resolution to output a plurality of low-resolution image data which are shifted from each other,
A super solution for generating image data having a second resolution higher than the first resolution by using a plurality of low resolution image data having the first resolution output from the scanner unit and having phases shifted from each other. Super-resolution processing means for executing image processing;
Resolution of the scanner unit is smaller than the pre-specified resolution, the as resolution of the low-resolution image data output by the scanner unit is resolving power the previously specified, is used in the super-resolution processing means and a determining means for determining a number of low-resolution image data,
The super-resolution processing means uses a low-resolution image data of the number determined by the determining means, the first resolution is rather high than the resolution, the a resolution of the image data with the pre-specified resolution the image processing apparatus according to claim and Turkey to generate a high-resolution image data having the second resolution.
前記決定手段は、前記低解像度画像データの枚数を、前記保存手段により保存される前記テーブルを参照して決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 A table in which values indicating the resolution of low-resolution image data output by the scanner unit and values indicating the number of low-resolution image data used by the super-resolution processing unit necessary to realize the value are registered. Having a storage means for storing;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the determining unit determines the number of the low-resolution image data with reference to the table stored by the storing unit.
前記スキャナ手段により出力された前記第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度を有する画像データを生成する超解像処理を実行する超解像処理手段と、
前記スキャナ手段の解像力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定されたスキャナ手段の解像力が、予め指定された解像力よりも小さい場合、前記スキャナ手段で出力される低解像度画像データの解像力が前記予め指定された解像力になるように、前記超解像処理手段で用いる低解像度画像データの枚数を決定する決定手段とを有し、
前記超解像処理手段は、前記決定手段で決定した枚数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度より解像度が高く、前記予め指定された解像力を有する画像データの解像度である第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成することを特徴とする画像処理装置。 Scanner means for phase Chi lifting the first resolution to output a plurality of low-resolution image data which are shifted from each other,
A super solution for generating image data having a second resolution higher than the first resolution by using a plurality of low resolution image data having the first resolution output from the scanner unit and having phases shifted from each other. Super-resolution processing means for executing image processing;
Measuring means for measuring the resolving power of the scanner means;
Resolution of the scanner means measured by said measuring means is less than the pre-specified resolution, as the resolution of the low resolution image data output by the scanner unit is resolution said previously specified, the greater and a determining means for determining a number of low-resolution image data used in the resolution process means,
The super-resolution processing means uses a low-resolution image data of the number determined by the determining means, the first resolution is rather high than the resolution, the a resolution of the image data having a prespecified resolution the image processing apparatus according to claim and Turkey to generate a high-resolution image data having the second resolution.
前記スキャナにより出力された前記第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度を有する画像データを生成する超解像処理を実行する超解像処理工程と、
前記スキャナの解像力が、予め指定された解像力よりも小さい場合、前記スキャナで出力される低解像度画像データの解像力が前記予め指定された解像力になるように、前記超解像処理工程で用いる低解像度画像データの枚数を決定する決定工程とを有し、
前記超解像処理工程では、前記決定工程で決定した枚数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度より解像度が高く、前記予め指定された解像力を有する画像データの解像度である第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成することを特徴とする画像処理装置の制御方法。 A method for controlling an image processing apparatus having a scanner phase Chi lifting the first resolution to output a plurality of low-resolution image data which are shifted from each other,
Super-resolution for generating image data having a second resolution higher than the first resolution by using a plurality of low-resolution image data having the first resolution output from the scanner and having phases shifted from each other. A super-resolution processing step for performing processing;
Resolution of the scanner is smaller than the pre-specified resolution, as the resolution of the low resolution image data becomes the pre-specified resolution output by the scanner, a low resolution is used in the super-resolution processing step and a determination step of determining the number of image data,
The super-resolution processing step, using a low-resolution image data of the number determined in the determining step, the first resolution is rather high than the resolution, the a resolution of the image data having a prespecified resolution No. method of controlling an image processing apparatus according to claim and Turkey to generate a high-resolution image data having the second resolution.
前記スキャナにより出力された前記第1の解像度を持ち位相が互いにずれた複数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度を有する画像データを生成する超解像処理を実行する超解像処理工程と、
前記スキャナの解像力を測定する測定工程と、
前記測定工程により測定されたスキャナの解像力が、予め指定された解像力よりも小さい場合、前記スキャナで出力される低解像度画像データの解像力が前記予め指定された解像力になるように、前記超解像処理工程で用いる低解像度画像データの枚数を決定する決定工程とを有し、
前記超解像処理工程では、前記決定工程で決定した枚数の低解像度画像データを用いて、前記第1の解像度より解像度が高く、前記予め指定された解像力を有する画像データの解像度である第2の解像度を持つ高解像度画像データを生成することを特徴とする画像処理装置の制御方法。 A method for controlling an image processing apparatus having a scanner phase Chi lifting the first resolution to output a plurality of low-resolution image data which are shifted from each other,
Super-resolution for generating image data having a second resolution higher than the first resolution by using a plurality of low-resolution image data having the first resolution output from the scanner and having phases shifted from each other. A super-resolution processing step for performing processing;
A measuring step for measuring the resolution of the scanner;
Resolution of the scanner, which is measured by the measuring step is smaller than the pre-specified resolution, as the resolution of the low resolution image data output by the scanner is resolution of the previously specified, the super-resolution and a determination step of determining the number of low-resolution image data used in the processing step,
The super-resolution processing step, using a low-resolution image data of the number determined in the determining step, the first resolution is rather high than the resolution, the a resolution of the image data having a prespecified resolution No. method of controlling an image processing apparatus according to claim and Turkey to generate a high-resolution image data having the second resolution.
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